Построение кривых циркуляции расчетным путем

Центр тяжести судна с отклоненным рулем перемещается на траектории, которая называется циркуляцией. При этом различают три ее этапа:

4. Маневренный – период, совпадающий с продолжительностью от команды до окончания перекладки руля;

5. Эволюционный - период после перекладки руля до момента устанавливающего движения судна;

6. Собственно циркуляция до тех пор пока руль остается отклоненным.

Д и а м е т р у с т а н о в и в ш е й с я ц и р к у л я ц и и (Дц) – это диаметр окружности, которую описывает центр тяжести судна в установившийся период. Обычно он измеряется в длинах корпуса судна.

Диаметр циркуляции зависит от угла перекладки руля (a_р). Эту зависимость можно представить на графике (рис.3.3.).

Рисунок 3.3 Кривые циркуляции

Каждая кривая на графике соответствует определенной скорости. Как видно из графика, скорость влияет на изменение Д незначительно.

о б р а т н о е с м е щ е н и е (ℓ₃ ) имеет место в маневренный период и определяет наибольшее расстояние, на которое удаляется центр тяжести судна по нормали от первоначального курса в сторону, обратную повороту. Величина ℓ₃ не превышает половины ширины судна. Несмотря на незначительную величину ℓ₃, ее необходимо учитывать при проведении маневра «координат» в целях уклонения от препятствия, внезапно обнаруженного прямо по курсу на малых дистанциях. При этом первый поворот необходимо делать на ветер с расчетом компенсировать обратное смещение ветровым давлением на корпус, а за счет второго поворота, в обратную сторону, отвести корму судна на максимальное расстояние от препятствия под ветер.

Рисунок 3.4 Параметры циркуляции

П р я м о е с м е щ е н и е (ℓ₂) – расстояние по перпендикуляру к направлению прямого курса, на которое сместился в сторону циркуляции центр тяжести судна к моменту его поворота на 90⁰. Величина прямого смещения колеблется в пределах 0,25¸0,5 Дц.

В ы д в и г (ℓ₁) – расстояние, проходимое центром тяжести судна в направлении прямого курса от момента начала перекладки руля до поворота судна на 90⁰. Величина выдвига лежит в пределах 0,6¸1,2 Дц. Точное звание величины выдвига для данного судна позволит правильно определить время начала поворота. кроме того, капитану необходимо учитывать влияние внешних факторов, которые могут значительно изменять величину выдвига. Особенно необходимо учитывать изменение величины выдвига при плавании на течении в стесненных условиях. При плавании по течению выдвиг в метрах будет увеличен на ,

где V_т – скорость течения;

t_п – время поворота, с.

Новая величина выдвига на течении будет

где ℓ₃ - величина выдвига при отсутствии влияния внешних факторов.

При плавании в этих же условиях против течения выдвиг уменьшится на и

Т а к т и ч е с к и й д и а м е т р ц и р к у л я ц и и судна (Дт) – кратчайшее расстояние между положением диаметральной плоскости судна на прямом и обратном курсах. Величина Дц для различных судов лежит в пределах 0,9¸1,2 Д.

П е р и о д ц и р к у л я ц и и (t_360°) – время, за которое судно совершит поворот на 360⁰; величина периода циркуляции зависит от геометрических характеристик судна, скорости его хода и угла перекладки руля. Период циркуляции в секундах можно подсчитать по формуле

где Rц – радиус окружности, описываемой центром тяжести судна на установившейся циркуляции, м;

V – скорость судна на циркуляции, м/с.

На основании проведения многочисленных ходовых испытаний были получены формулы для расчетов элементов циркуляции.

Они дают достаточно близкие к экспериментальным данным результаты.

(3.4)

(3.5.)

(3.6)

(3.7.)

где F- фактор корпуса и руля;

y⁰ – угол дифферента судна в градусах. При дифференте на нос угол y имеет знак минус;

(3.8.)

d⁰ – угол перекладки руля в градусах.

Рисунок 3.5 Кормовые вырезы

Величина S_P, h и f приведены в таблице.

Таблица 3.1 Элементы кормовых подзоров

Поиск по сайту: